KR102209024B1 - 태양광패널 설치용 체결장치 및 이를 포함하는 태양광패널 설치구조 - Google Patents

태양광패널 설치용 체결장치 및 이를 포함하는 태양광패널 설치구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 하부 둘레를 따라 플렌지(11)가 내향 절곡된 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 고정시키기 위한 태양광패널 설치용 체결장치에 있어서, 'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 플렌지(11)에 상하 개구된 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입되는 본체부(110); 상기 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되는 너트부(130); 및 상기 펄린(23)의 상부에 상하 개구된 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 볼트부(140);를 포함하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.

Description

태양광패널 설치용 체결장치 및 이를 포함하는 태양광패널 설치구조{FASTENER FOR INSTALLATION OF SOLAR PANEL AND, INSTALLATION STRUCTURE OF SOLAR PANEL}
본 발명은 태양광패널 설치용 체결장치 및 이를 포함하는 태양광패널 설치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광패널을 설치구조물의 펄린에 용이하게 고정시킬 수 있는 설치구조로 이루어져 설치 작업인원 및 작업소요시간을 대폭 절감할 수 있는 태양광패널 설치용 체결장치 및 이를 포함하는 태양광패널 설치구조에 관한 것이다.
도 1에는 태양광패널이 지면에 대하여 경사지게 설치되도록 하는 일반적인 태양광 발전설비의 설치구조물(20)의 구성이 도시되어 있다. 도면에서와 같이 일반적인 설치구조물(20)은, 사각 프레임 구조로 이루어져 일정각도로 경사지게 배치되는 거더(21)와, 상기 거더(21)의 하부에 직립배치되어 하중을 지지하는 포스트(22) 및, 상기 거더(21) 상에 종방향 또는 횡방향으로 연장배치되고 상부에 태양광패널(10)이 고정 장착되는 펄린(23)으로 구성된다.
여기서, 도 2에는 상기 펄린(23)의 상부에 태양광패널(10)을 고정시키기 위한 종래의 설치구조가 도시되어 있다. 도면을 참고하면 통상적으로 태양광패널(10)의 하부 둘레에는 내향 절곡된 플렌지(11)가 형성되고 이 플렌지(11)에는 상하 개구된 패널공(12)이 형성되며 상기 펄린(23)의 상부에는 상하 개구된 펄린공(24)이 형성된다.
이러한 태양광패널(10)을 펄린(23)에 고정시키기 위해 종래에는 도 2의 (a)와 같이 상기 패널공(12)과 펄린공(24)이 상하로 정렬되게 펄린(23)의 상부에 태양광패널(10)을 위치시킨 상태에서 패널공(12)과 펄린공(24)에 체결볼트(31)를 관통 삽입하고, 도 2의 (b)와 같이 펄린공(24)의 하부로 노출된 체결볼트(31)의 선단에 너트(32)를 회전결합시켜 플렌지(11)와 펄린(23)을 체결시킬 수 있었다.
그러나, 태양광패널(10)은 부피가 큰데 반하여 패널공(12)과 펄린공(24)은 1cm 미만으로 체결볼트(31)가 겨우 삽입될 수 있는 정도의 직경으로 형성되기 때문에 패널공(12)과 펄린공(24)을 상하로 정렬시키는 공정이 매우 까다로워 설치 태양광패널(10)을 정렬시키기 위해 두명 이상의 작업인원이 필요하였으며 작업소요시간이 길어지는 문제점이 있었다. 더욱이 야외에 설치되는 태양광 발전설비의 특성상 설치시 강풍이 불거나 비가 내리는 경우 패널공(12)과 펄린공(24)을 정렬시키기가 더욱 어려워질 뿐만 아니라 정렬된 상태가 쉽게 어긋나기 때문에 설치작업이 난해한 문제점이 있었다.
또한, 펄린(23)의 경우 펄린공(24)의 하부로 너트(32)를 배치시킬 수 있도록 일측방이 개구된 C형강을 주로 이용하는데 이 경우 너트(32)를 회전결합시키기 위한 공구를 펄린(23) 내부로 삽입하기가 제한되어 너트(32)를 견고하게 체결시키기가 어려운 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-2086572호(2020.03.03), 태양광패널 설치구조.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 볼트부를 삽입하기 위해 패널공과 펄린공을 상하로 정렬할 필요없이 태양광패널을 설치구조물의 펄린에 용이하게 고정시킬 수 있어 설치 작업인원 및 작업소요시간을 대폭 절감할 수 있으며, 펄린으로 내부공간이 협소한 C형강을 이용하더라도 볼트부에 너트부를 용이하게 회전결합시킬 수 있는 태양광패널 설치용 체결장치 및 이를 포함하는 태양광패널 설치구조를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 하부 둘레를 따라 플렌지(11)가 내향 절곡된 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 고정시키기 위한 태양광패널 설치용 체결장치에 있어서, 'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 플렌지(11)에 상하 개구된 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입되는 본체부(110); 상기 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되는 너트부(130); 및 상기 펄린(23)의 상부에 상하 개구된 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 볼트부(140);를 포함하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 펄린공(24)은, 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 큰 헤드삽입공(25) 및, 상기 헤드삽입공(25)에 측방으로 연통되되 상기 볼트몸체(141)의 직경보다 상대적으로 크면서 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 작은 볼트거치공(26)을 포함하고, 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(116)의 하부로 노출되도록 선단측이 나사공(131)에 회전결합되며 볼트헤드(142)가 헤드삽입공(25)에 관통삽입된 상태에서 노출된 볼트몸체(141)가 볼트거치공(26)에 측방삽입되고 상기 나사공(131)에 더 회전결합되면서 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 배치되도록 볼트몸체(141)의 둘레에 관통삽입되어 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 펄린(23)이 삽입될 수 있는 적정이격거리를 나타내는 이격표시부(144)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이격표시부(144)는 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 탄성압축되어 상단이 하면지지판(113)의 저면에 지지된 상태에서 볼트헤드(142)를 하향 가압하는 압축스프링인 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 너트부(130)는 테두리를 따라 복수 개의 모서리와 복수 개의 측면이 교호로 형성된 각너트의 형태로 이루어지고, 상기 너트부(130)에 형성된 측면에 밀착되도록 상기 상면지지판(112)의 폭방향(W) 양측으로부터 상향 절곡되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제1회전고정편(123) 및, 상기 제1회전고정편(123)의 상단으로부터 상기 너트부(130)의 상면 테두리를 지지하도록 내측으로 절곡되어 너트부(130)의 상하 유동을 고정시키는 상하고정편(122)을 포함하는 너트고정부(120);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 너트고정부(120)는, 상기 제1회전고정편(123)의 양측으로부터 측방으로 연장되고 제1회전고정편(123)이 밀착된 너트부(130)의 측면과 이웃하는 다른 측면에 밀착되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제2회전고정편(121)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체부(110)는, 상기 하면지지판(113) 상에서 볼트공(116)의 양측 위치로부터 상향 돌출되게 형성되어 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입될 때 플렌지(11)의 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 패널공삽입부(117)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 패널공삽입부(117)는 하면지지판(113)으로부터 절개된 일부가 라운드지게 상향 절곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 패널공(12)은 플렌지(11)가 연장된 방향(W)을 따라 연장된 장공형태로 이루어지고, 상기 패널공삽입부(117)는 패널공(12)이 연장된 방향(W)과 직교되는 방향(L)으로 연장되고 두 개의 패널공삽입부(117)가 패널공(12)이 연장된 방향(W)으로 이격되어 각 패널공삽입부(117)가 패널공(12)의 폭방향(W) 양측 부위(P1,P2)에 각각 지지되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하부 둘레를 따라 플렌지(11)가 내향 절곡된 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 고정시키기 위한 태양광패널 설치구조에 있어서, 상기 플렌지(11)에는 상하 개구된 패널공(12)이 형성되고, 상기 펄린(23)의 상부에는 상하 개구된 펄린공(24)이 형성되며, 'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입되는 본체부(110)와, 상기 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되는 너트부(130) 및, 상기 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 볼트부(140)를 포함하는 태양광패널 설치용 체결장치(100);를 포함하고, 상기 펄린공(24)은, 상기 볼트헤드(142)보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 헤드삽입공(25) 및, 상기 헤드삽입공(25)에 측방으로 연통되되 상기 볼트몸체(141)의 직경보다 상대적으로 크면서 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 작은 볼트거치공(26)을 포함하며, 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(115,116)의 하부로 노출되도록 선단측이 나사공(131)에 회전결합되며 볼트헤드(142)가 헤드삽입공(25)에 관통삽입된 상태에서 노출된 볼트몸체(141)가 볼트거치공(26)에 측방삽입되고 상기 나사공(131)에 더 회전결합되면서 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치구조가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 본체부(110)는, 'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 플렌지(11)에 상하 개구된 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입되고, 너트부(130)는 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되며, 볼트부(140)는 상기 펄린(23)의 상부에 상하 개구된 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압함으로써, 종래와 같이 체결볼트(32)를 삽입하기 위해 패널공(12)과 펄린공(24)을 상하로 정렬할 필요없이 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 용이하게 고정시킬 수 있어 설치 작업인원 및 작업소요시간을 대폭 절감할 수 있다.
둘째, 상기 펄린공(24)은, 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 큰 헤드삽입공(25) 및, 상기 헤드삽입공(25)에 측방으로 연통되되 상기 볼트몸체(141)의 직경보다 상대적으로 크면서 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 작은 볼트거치공(26)을 포함하고, 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(116)의 하부로 노출되도록 선단측이 나사공(131)에 회전결합되며 볼트헤드(142)가 헤드삽입공(25)에 관통삽입된 상태에서 노출된 볼트몸체(141)가 볼트거치공(26)에 측방삽입되고 상기 나사공(131)에 더 회전결합되면서 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압함으로써, 펄린(23)으로 내부공간이 협소한 C형강을 이용하더라도 볼트부(140)에 너트부(130)를 용이하게 회전결합시킬 수 있다.
셋째, 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 배치되도록 볼트몸체(141)의 둘레에 관통삽입되어 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 펄린(23)이 삽입될 수 있는 적정이격거리를 나타내는 이격표시부(144)를 더 포함함으로써, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(116)의 하부로 노출되도록 선단측을 나사공(131)에 회전결합시킬 때 볼트몸체(141)의 선단측이 나사공(131)에 과도하게 회전결합되어 볼트몸체(141)의 기단측이 펄린(23)의 볼트거치공(26)에 삽입되지 못하게 되는 현상을 사전에 방지할 수 있다.
넷째, 상기 이격표시부(144)는 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 탄성압축되어 상단이 하면지지판(113)의 저면에 지지된 상태에서 볼트헤드(142)를 하향 가압하는 압축스프링을 이용함으로써, 상기 적정이격거리를 나타낼 수 있으면서 동시에 볼트헤드(142)를 하향 가압하여 진동이나 외부 가압에 의해 의도하지 않게 볼트부(140)의 회전결합상태가 풀어지는 것을 방지할 수 있다.
다섯째, 상기 너트부(130)는 테두리를 따라 복수 개의 모서리와 복수 개의 측면이 교호로 형성된 각너트의 형태로 이루어지고, 너트고정부(120)는, 상기 너트부(130)에 형성된 측면에 밀착되도록 상기 상면지지판(112)의 폭방향(W) 양측으로부터 상향 절곡되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제1회전고정편(123) 및, 상기 제1회전고정편(123)의 상단으로부터 상기 너트부(130)의 상면 테두리를 지지하도록 내측으로 절곡되어 너트부(130)의 상하 유동을 고정시키는 상하고정편(122)을 포함함으로써, 볼트부(140)의 기단측이 너트부(130)에 회전결합될 때 너트부(130)가 함께 회전하거나 상승하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
여섯째, 상기 너트고정부(120)는, 제1회전고정편(123)의 양측으로부터 측방으로 연장되고 제1회전고정편(123)이 밀착된 너트부(130)의 측면과 이웃하는 다른 측면에 밀착되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제2회전고정편(121)을 더 포함함으로써, 너트부(130)가 볼트부(140)와 함께 회전하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
일곱째, 상기 본체부(110)는, 상기 하면지지판(113) 상에서 볼트공(116)의 양측 위치로부터 상향 돌출되게 형성되어 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입될 때 플렌지(11)의 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 패널공삽입부(117)를 더 포함함으로써, 본체부(110)의 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입된 상태를 고정시켜 태양광패널(10)의 설치작업시 태양광패널(10)이 기울어지더라도 본체부(110)가 위치이동하는 것을 사전에 방지할 수 있다.
여덟째, 상기 패널공삽입부(117)는 하면지지판(113)으로부터 절개된 일부가 라운드지게 상향 절곡되어 형성됨으로써, 본체부(110)를 철판으로부터 절개하는 공정시 패널공삽입부(117)를 동시에 형성할 수 있어 제조비용을 절감하면서도 패널공삽입부(117)를 본체부(110) 상에 배치시키기 위한 별도의 체결구조가 불필요한 장점이 있다.
아홉째, 상기 패널공(12)은 플렌지(11)가 연장된 방향(W)을 따라 연장된 장공형태로 이루어지고, 상기 패널공삽입부(117)는 패널공(12)이 연장된 방향(W)과 직교되는 방향(L)으로 연장되고 두 개의 패널공삽입부(117)가 패널공(12)이 연장된 방향(W)으로 이격되어 각 패널공삽입부(117)가 패널공(12)의 폭방향(W) 양측 부위(P1,P2)에 각각 지지되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시킴으로써, 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방 삽입된 상태를 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 태양광 발전설비의 설치구조물(20)의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 펄린의 상부에 태양광패널을 고정시키기 위한 종래의 설치구조를 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄린에 형성된 펄린공의 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널 설치용 체결장치가 태양광패널의 플렌지에 장착된 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널 설치용 체결장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널 설치용 체결장치의 구성을 나타낸 측면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널 설치용 체결장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본체부가
태양광패널 설치용 체결장치의 플렌지삽입홈이 플렌지에 측방 삽입된 상태를 나타낸 측면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼트부가 너트부에 회전결합되는 구성을 나타낸 정면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패널공삽입부가 패널공에 삽입되어 본체부의 삽입된 위치를 고정시키는 구성을 나타낸 개략도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본체부가 플런지에 장착된 상태에서 볼트부가 너트부에 회전결합되는 구성을 나타낸 측면도,
도 12 내지 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼트부의 볼트헤드가 헤드삽입공에 삽입되고 볼트몸체가 볼트거치공에 삽입되는 구성을 나타낸 분리사시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널 설치구조는 하부 둘레를 따라 플렌지(11)가 내향 절곡된 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 고정시키기 위한 설치구조로서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본체부(110), 너트부(130) 및 볼트부(140)를 포함하는 태양광패널 설치용 체결장치(100)를 포함한다.
먼저, 상기 본체부(110)는 너트부(130)가 펄린(23)의 상부에 배치되도록 지지하는 클립형태의 프레임으로서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 플렌지(11)에 상하 개구된 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입된다.
여기서, 상기 본체부(110)는 내구성과 내식성을 위해 금속재질로 이루어지되 연결부(114), 상면지지판(112) 및 하면지지판(113)이 일체로 형성될 수 있도록 철판을 절단하고 'ㄷ'자 또는 'C'자 형태로 절곡하여 형성함으로써 제조비용을 절감하면서도 구조적으로 견고한 특성을 확보할 수 있다.
더불어, 상기 상면지지판(112)과 하면지지판(113)의 각 볼트공(115,116)에는 내면에 볼트몸체(141)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성되어 볼트부(140)와 본체부(110) 간의 체결상태를 보다 견고하게 할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상면지지판(112)에는 볼트공(115)의 둘레를 따라 상향 돌출된 탭부(18)가 형성될 수 있는데 탭부(18)의 내부에는 볼트공(115)의 암나사산과 동일한 암나사산이 형성되어 볼트부(140)와 본체부(110) 간의 체결상태를 더욱 견고하게 할 수 있다. 도면에는 상기 탭부(18)가 상향 돌출된 것을 예시하였으나 하향 돌출될 수 있고 하면지지판(113)에도 동일한 위치에 탭부가 형성될 수 있다.
상기 너트부(130)와 볼트부(140)는 태양광패널(10)과 펄린(23)이 체결되는데 필요한 고정력을 제공하는 체결수단으로서, 상기 너트부(130)는 상기 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되며, 상기 볼트부(140)는 펄린(23)의 상부에 상하 개구된 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압한다.
여기서, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 너트부(130)와 상면지지판(112) 사이에는 스프링와셔(119)가 배치되어 진동이나 외부 가압에 의해 나사공(131)에 회전결합된 볼트부(140)의 볼트몸체(141)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.
이러한 본체부(110), 너트부(130) 및 볼트부(140)의 조합된 구성을 통해 종래와 같이 체결볼트(32)를 삽입하기 위해 패널공(12)과 펄린공(24)을 상하로 정렬할 필요없이 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 용이하게 고정시킬 수 있어 설치 작업인원 및 작업소요시간을 대폭 절감할 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 펄린공(24)은, 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 큰 헤드삽입공(25) 및, 상기 헤드삽입공(25)에 측방으로 연통되되 상기 볼트몸체(141)의 직경보다 상대적으로 크면서 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 작은 볼트거치공(26)을 포함한다.
또한, 도 7 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(116)의 하부로 노출되도록 선단측이 나사공(131)에 회전결합되며, 도 14에 도시된 바와 같이 볼트헤드(142)가 헤드삽입공(25)에 관통삽입된 상태에서 도 15와 같이 노출된 볼트몸체(141)가 볼트거치공(26)에 측방삽입되고 상기 나사공(131)에 더 회전결합되면서 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압할 수 있다.
여기서, 상기 볼트부(140)는 볼트몸체(141)의 둘레에 너트부(130)의 나사공(131)에 회전결합하기 위한 수나사산이 형성되되 상기 볼트거치공(26)에 측방삽입되는 볼트몸체(141)의 기단부측에는 볼트거치공(26)의 내면과의 마찰로 인해 수나사산이 훼손되지 않도록 회전결합을 위한 수나사산이 형성되지 않는 것이 바람직하다.
종래와 같이 태양광패널(10)의 패널공(12)과 펄린(23)의 펄린공(24)을 상하 정렬시킨 상태에서 체결볼트(32)를 회전결합시키는 종래의 체결구조와 달리, 본체부(110)에 의해 너트부(130)가 펄린공(24)의 상부 위치에 배치되고 너트부(130)에 볼트부(140)의 기단측이 가결합된 상태로 펄린(23)의 펄린공(24)에 삽입하는 것만으로 태양광패널(10)과 펄린(23)을 상호 체결시킬 수 있고 이 상태에서 볼트부(140)의 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 하부 둘레를 상향 가압하도록 더욱 회전결합시킴으로써 체결 상태를 견고하게 고정시킬 수 있으므로 펄린(23)으로 내부공간이 협소한 C형강을 이용하더라도 볼트부(140)에 너트부(130)를 용이하게 회전결합시킬 수 있다.
더불어, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 볼트부(140)는, 상기 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 배치되도록 볼트몸체(141)의 둘레에 관통삽입되어 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 펄린(23)이 삽입될 수 있는 적정이격거리를 나타내는 이격표시부(144)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(116)의 하부로 노출되도록 선단측을 나사공(131)에 회전결합시킬 때 볼트몸체(141)의 선단측이 나사공(131)에 과도하게 회전결합되어 볼트몸체(141)의 기단측이 펄린(23)의 볼트거치공(26)에 삽입되지 못하게 되는 현상을 사전에 방지할 수 있다.
그리고, 상기 하면지지판(113)과 볼트헤드(142) 사이에는 링형상의 평와셔(143)가 배치되어 볼트헤드(142)의 상향 가압력이 보다 넓은 면적에 가해지도록 하고 펄린(23)의 도금면이 볼트헤드(142)와의 마찰로 인해 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 이격표시부(144)는 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 탄성압축되어 상단이 하면지지판(113)의 저면에 지지된 상태에서 볼트헤드(142)를 하향 가압하는 압축스프링을 이용함으로써, 상기 적정이격거리를 나타낼 수 있으면서 동시에 볼트헤드(142)를 하향 가압하여 진동이나 외부 가압에 의해 의도하지 않게 볼트부(140)의 회전결합상태가 풀어지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 너트부(130)는 테두리를 따라 복수 개의 모서리와 복수 개의 측면이 교호로 형성된 각너트의 형태로 이루어지고, 너트고정부(120)는, 상기 너트부(130)에 형성된 측면에 밀착되도록 상기 상면지지판(112)의 폭방향(W) 양측으로부터 상향 절곡되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제1회전고정편(123) 및, 상기 제1회전고정편(123)의 상단으로부터 상기 너트부(130)의 상면 테두리를 지지하도록 내측으로 절곡되어 너트부(130)의 상하 유동을 고정시키는 상하고정편(122)을 포함함으로써, 볼트부(140)의 기단측이 너트부(130)에 회전결합될 때 너트부(130)가 함께 회전하거나 상승하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
여기서, 상기 너트부(130)는 도면에서와 같이 육각너트형태로 이루어질 수 있고 이 밖에 사각너트, 삼각너트 및 팔각너트의 형태로도 이루어져 동일한 체결기능을 구현할 수 있다. 또한 ,도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 너트고정부(120)는, 제1회전고정편(123)의 양측으로부터 측방으로 연장되고 제1회전고정편(123)이 밀착된 너트부(130)의 측면과 이웃하는 다른 측면에 밀착되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제2회전고정편(121)을 더 포함함으로써, 너트부(130)가 볼트부(140)와 함께 회전하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
더불어, 상기 본체부(110)는, 상기 하면지지판(113) 상에서 볼트공(116)의 양측 위치로부터 상향 돌출되게 형성되어 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입될 때 플렌지(11)의 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 패널공삽입부(117)를 더 포함함으로써, 본체부(110)의 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입된 상태를 고정시켜 태양광패널(10)의 설치작업시 태양광패널(10)이 기울어지더라도 본체부(110)가 위치이동하는 것을 사전에 방지할 수 있다.
그리고, 상기 패널공삽입부(117)는 하면지지판(113)으로부터 절개된 일부가 라운드지게 상향 절곡되어 형성됨으로써, 본체부(110)를 철판으로부터 절개하는 공정시 패널공삽입부(117)를 동시에 형성할 수 있어 제조비용을 절감하면서도 패널공삽입부(117)를 본체부(110) 상에 배치시키기 위한 별도의 체결구조가 불필요한 장점이 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 패널공(12)은 플렌지(11)가 연장된 방향(W)을 따라 연장된 장공형태로 이루어지고, 상기 패널공삽입부(117)는 패널공(12)이 연장된 방향(W)과 직교되는 방향(L)으로 연장되고 두 개의 패널공삽입부(117)가 패널공(12)이 연장된 방향(W)으로 이격되어 각 패널공삽입부(117)가 패널공(12)의 폭방향(W) 양측 부위(P1,P2)에 각각 지지되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시킴으로써, 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방 삽입된 상태를 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다.
여기서, 상기 두 패널공삽입부(117)의 이격거리는 상기 양측 부위(P1,P2)의 간격(A)과 대응되고 패널공삽입부(117)의 폭방향(W) 길이는 패널공(12)의 폭방향 길이(B)와 대응되게 형성됨으로써 폭방향(W)이나 길이방향(L)으로 유동됨이 없이 견고하게 지지할 수 있다. 또한, 도면에는 상기 패널공삽입부(117)가 하면지지판(113)에 형성된 것을 예시하였으나 상면지지판(112) 상에서 볼트공(115)의 양측 위치로부터 하향 돌출되게 형성되어 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입될 때 플렌지(11)의 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시킬 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널 설치구조를 이용하여 태양광패널(10)을 펄린(23)에 고정시키기 위한 동작원리를 설명한다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이 너트부(130)가 상부에 고정장착된 본체부(110)를 태양광패널(10)의 하부에 끼움결합하는데, 본체부(110)의 각 볼트공(115,116)과 플렌지(11)의 패널공(12)이 상하로 정렬되도록 본체부(110)의 플렌지삽입홈(111)을 내향 절곡된 플렌지(11)에 측방 삽입한다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이 상향 돌출된 패널공삽입부(117)가 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)가 플렌지(11)에 삽입된 위치를 고정시킬 수 있으며, 상기 패널공삽입부(117)는 하면지지판(113)으로부터 일부가 절객되어 라운드지게 상향 절곡형성되면서 상하로 탄성력이 작용하기 때문에 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 삽입되면 플렌지(11)에 의해 하향 가압될 수 있고 패널공(12)에 삽입된 상태에서는 상승하여 고정력을 발생시킬 수 있다.
이 상태에서 도 9에 도시된 바와 같이 볼트몸체(141)의 선단측이 각 볼트공(115,116) 및 패널공(12)을 관통하여 너트부(130)의 나사공(131)에 일부 회전결합하는데, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(116)의 하부로 노출되도록 선단측이 나사공(131)에 일부만 회전결합된다.
이때, 작업자는 이격표시부(144)의 상단이 하면지지판(113)의 저면에 접촉될 때까지 볼트몸체(141)의 선단측을 나사공(131)에 회전결합함으로써 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 펄린(23)이 삽입될 수 있는 적정이격거리가 확보될 수 있도록 할 수 있다. 이에 도 12에서와 같이 태양광패널(10)에는 플렌지(11)의 상부 위치에 너트부(130)가 배치되고 볼트부(140)의 볼트헤드(142)가 하향 노출되도록 장착할 수 있으며, 이 상태에서 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 에 도시된 바와 같이 볼트헤드(142)를 헤드삽입공(25)에 관통삽입하고 도 15에 도시된 바와 같이 볼트몸체(141)의 기단측을 볼트거치공(26)에 측방 삽입하며 볼트몸체(141)의 선단측이 나사공(131)에 더 회전결합시키면 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하여 체결된 상태를 고정시킴으로써 태양광패널(10)을 펄린(23) 상에 견고하게 설치할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10...태양광패널 11...플렌지
12...패널공 20...설치구조물
23...펄린 24...펄린공
25...헤드삽입공 26...볼트거치공
100...태양광패널 설치용 체결장치
110...본체부 111...플렌지삽입홈
112...상면지지판 113...하면지지판
115,116...볼트공 117...패널공삽입부
120...너트고정부 121...제2회전고정편
122...상하고정편 123...제1회전고정편
130...너트부 131...나사공
140...볼트부 141...볼트몸체
142...볼트헤드

Claims (5)

  1. 하부 둘레를 따라 플렌지(11)가 내향 절곡된 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 고정시키기 위한 태양광패널 설치용 체결장치에 있어서, 'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 플렌지(11)에 상하 개구된 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입되는 본체부(110); 상기 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되는 너트부(130); 및 상기 펄린(23)의 상부에 상하 개구된 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 볼트부(140);를 포함하며,
    상기 본체부(110)는, 상기 하면지지판(113) 상에서 볼트공(116)의 양측 위치로부터 상향 돌출되게 형성되어 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입될 때 플렌지(11)의 상기 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 패널공삽입부(117)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼트부(140)는,
    상기 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 배치되도록 볼트몸체(141)의 둘레에 관통삽입되어 볼트헤드(142)와 하면지지판(113) 사이에 펄린(23)이 삽입될 수 있는 적정이격거리를 나타내는 이격표시부(144)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 너트부(130)는 테두리를 따라 복수 개의 모서리와 복수 개의 측면이 교호로 형성된 각너트의 형태로 이루어지고,
    상기 너트부(130)에 형성된 측면에 밀착되도록 상기 상면지지판(112)의 폭방향(W) 양측으로부터 상향 절곡되어 너트부(130)의 수평 회전을 고정시키는 제1회전고정편(123) 및,
    상기 제1회전고정편(123)의 상단으로부터 상기 너트부(130)의 상면 테두리를 지지하도록 내측으로 절곡되어 너트부(130)의 상하 유동을 고정시키는 상하고정편(122)을 포함하는 너트고정부(120);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 패널공(12)은 플렌지(11)가 연장된 방향(W)을 따라 연장된 장공형태로 이루어지고,
    상기 패널공삽입부(117)는 패널공(12)이 연장된 방향(W)과 직교되는 방향(L)으로 연장되고 두 개의 패널공삽입부(117)가 패널공(12)이 연장된 방향(W)으로 이격되어 각 패널공삽입부(117)가 패널공(12)의 폭방향(W) 양측 부위(P1,P2)에 각각 지지되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 체결장치.
  5. 하부 둘레를 따라 플렌지(11)가 내향 절곡된 태양광패널(10)을 설치구조물(20)의 펄린(23)에 고정시키기 위한 태양광패널 설치구조에 있어서,
    상기 플렌지(11)에는 상하 개구된 패널공(12)이 형성되고,
    상기 펄린(23)의 상부에는 상하 개구된 펄린공(24)이 형성되며,
    'ㄷ'자 또는 'C'자 형상으로 절곡되어 각 일측변부가 연결부(114)에 의해 연결된 상면지지판(112)과 하면지지판(113)이 측방 개구된 플렌지삽입홈(111)을 사이에 두고 상하 이격배치되고, 각 지지판(112,113)에는 상하 개구된 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되게 각각 형성되며, 상기 패널공(12)을 사이에 두고 각 볼트공(115,116)이 상하로 정렬되도록 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입되는 본체부(110)와,
    상기 각 볼트공(115,116)과 내부의 나사공(131)이 상하로 정렬되도록 상기 상면지지판(112)의 상부 위치에 고정장착되는 너트부(130) 및,
    상기 펄린공(24)의 하부에 볼트헤드(142)가 배치되고 각 볼트공(115,116)과 패널공(12)에 삽입된 볼트몸체(141)가 나사공(131)에 회전결합되면서 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하는 볼트부(140)를 포함하는 태양광패널 설치용 체결장치(100);를 포함하고,
    상기 펄린공(24)은, 상기 볼트헤드(142)보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 헤드삽입공(25) 및, 상기 헤드삽입공(25)에 측방으로 연통되되 상기 볼트몸체(141)의 직경보다 상대적으로 크면서 상기 볼트헤드(142)의 직경보다 상대적으로 작은 볼트거치공(26)을 포함하며,
    상기 볼트부(140)는, 상기 볼트몸체(141)의 기단측이 하면지지판(113)에 형성된 볼트공(115,116)의 하부로 노출되도록 선단측이 나사공(131)에 회전결합되며 볼트헤드(142)가 헤드삽입공(25)에 관통삽입된 상태에서 노출된 볼트몸체(141)가 볼트거치공(26)에 측방삽입되고 상기 나사공(131)에 더 회전결합되면서 볼트헤드(142)가 펄린공(24)의 둘레를 상향 가압하며,
    상기 본체부(110)는, 상기 하면지지판(113) 상에서 볼트공(116)의 양측 위치로부터 상향 돌출되게 형성되어 상기 플렌지삽입홈(111)이 플렌지(11)에 측방삽입될 때 플렌지(11)의 상기 패널공(12)에 삽입되면서 본체부(110)의 삽입된 위치를 고정시키는 패널공삽입부(117)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치구조.
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